液流電池技術(shù)深度解析

最近，來(lái)自列支敦士登電動(dòng)汽車品牌nanoFLOWCELL發(fā)布了全新QUANT 48Volt概念跑車，采用最新低電壓液流電池技術(shù)，最大功率將達(dá)到762馬力，最高時(shí)速300km/h，0-100km/h加速2.4s，最大續(xù)航里程或超1000km。

相信大家對(duì)于這類新聞早已司空見(jiàn)慣，但其實(shí)對(duì)于我們普通消費(fèi)者而言，這種擁有著“超現(xiàn)實(shí)概念車”離我們還很遠(yuǎn)，最重要的是價(jià)格。。.。。.據(jù)消息稱，這款車未來(lái)價(jià)格高達(dá)RMB1000萬(wàn)左右。不過(guò)，之所以提及這則新聞，是因?yàn)榇丝罡拍钴嚥捎昧瞬怀Ｒ?jiàn)的“液流電池”。

電動(dòng)汽車的電池種類，我們最常見(jiàn)的就是鋰電池、鎳氫電池等等（當(dāng)然這其中還有很多小分類，就不一一提及），而對(duì)于液流電池，最早該品牌在 2014年期間就推出了概念產(chǎn)品，而此次在三月開(kāi)幕的日內(nèi)瓦車展將帶來(lái)實(shí)車的展示，下面筆者給大家介紹介紹什么是液流電池。。.。。.以及液流電池未來(lái)到底能否成為電動(dòng)汽車的主流驅(qū)動(dòng)方式。

液流電池

不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)，液流電池屬于“液態(tài)”電池，它并不屬于固態(tài)電池種類，這也是光從名字就可以了解到的。那液流電池究竟是什么？

其實(shí)液流電池最早并不是用于電動(dòng)汽車上作為電池系統(tǒng)，日本將液流電池用于電站調(diào)峰和風(fēng)力儲(chǔ)能等設(shè)施，這足以證明液流電池的儲(chǔ)量的強(qiáng)大所在。

當(dāng)然了如果說(shuō)液流電池的儲(chǔ)量大算是優(yōu)點(diǎn)的話，但用于純電動(dòng)汽車上可謂是既歡喜、又惆帳。儲(chǔ)量大，那自然體積就大，而對(duì)于一輛汽車而言，大體積電池并不適合裝載汽車上，這就是矛盾點(diǎn)所在。

（但據(jù)消息稱，之前提到的nanoFLOWCELL品牌的概念車以研發(fā)出高密集液流電池，詳細(xì)將在下文為大家介紹）

液流電池的優(yōu)勢(shì)

下面兩張圖可以清晰的看出液流電池的工作原理：

其實(shí)液流電池與普通鋰電池純電動(dòng)車最大的不同在于，液流電池在汽車整體構(gòu)造中扮演的是“發(fā)動(dòng)機(jī)”，而并不是我們常見(jiàn)的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)。正負(fù)兩個(gè)電解液箱體不斷向液流電池提供燃料，在薄膜發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而產(chǎn)生電流。

說(shuō)了這么多，大家肯定最關(guān)心是它的優(yōu)勢(shì)在哪，也就是所謂與鋰電池相比，液流電池的優(yōu)點(diǎn)：

額定功率和額定能量是獨(dú)立的，功率大小取決于電池堆，能量的大小取決于電解液?？呻S意增加電解液的量，達(dá)到增加電池容量的目的。

電池的保存期無(wú)限，儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)。電解液是循環(huán)使用，不存在變質(zhì)問(wèn)題，只是長(zhǎng)期使用后，電池隔膜電阻有所增大。

可通過(guò)更換電解液，實(shí)現(xiàn)瞬間再次充電。

其實(shí)對(duì)于液流電池的優(yōu)點(diǎn)還有很多，既然有這么多優(yōu)點(diǎn)，為何不普及？最重要的原因也就是技術(shù)不成熟再加上成本十分的昂貴，導(dǎo)致無(wú)法普及。

nanoFLOWCELL品牌推出的液流電池概念早在2014年就已向世界表明，而經(jīng)過(guò)了三年的技術(shù)開(kāi)發(fā)以及沉淀，終于將在即將開(kāi)幕的日內(nèi)瓦車展迎來(lái)概念車的真面目。

nanoFLOWCELL品牌QUANT 48Volt概念車到底有何“神奇之處”，難道真的解決了液流電池技術(shù)難點(diǎn)？

QUANT 48Volt液流電池概念車優(yōu)勢(shì)

QUANT 48Volt液流電池概念車

創(chuàng)新能源

nanoFlowcell？是目前移動(dòng)和固定應(yīng)用中最具創(chuàng)新性和最強(qiáng)大的能量存儲(chǔ)系統(tǒng)。與常規(guī)電池相比，nanoFlowcell提供了液體電解質(zhì)（bi-10N）形式的能量，其可以遠(yuǎn)離電池本身存儲(chǔ)。如常規(guī)流動(dòng)池一樣，帶正電荷和帶負(fù)電荷的電解質(zhì)液體分別存儲(chǔ)在兩個(gè)罐中，并且像傳統(tǒng)的流動(dòng)池或燃料電池一樣，在單獨(dú)的回路中泵送通過(guò)轉(zhuǎn)換器（納米流槽單元系統(tǒng)的實(shí)際單元）。兩個(gè)電解質(zhì)電路僅由可滲透膜分離。一旦正電解質(zhì)溶液和負(fù)電解質(zhì)溶液在轉(zhuǎn)換器膜的任一側(cè)彼此通過(guò)，就發(fā)生離子交換。這將bi-ION內(nèi)結(jié)合的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電，然后可直接用于電消耗器。

可擴(kuò)展能源

使用nanoFlowcell？技術(shù)，能量轉(zhuǎn)換器和能量存儲(chǔ)介質(zhì)的分離意味著存儲(chǔ)的能量不再依賴于單元尺寸。這是液流電池與傳統(tǒng)類型的電池不同的地方。使用nanoFlowcell？，可用的能量取決于電解質(zhì)液體中電解質(zhì)的濃度和電解質(zhì)容器的體積。由于其無(wú)限制的可擴(kuò)展性，nanoFlowcell因此可以適應(yīng)各種各樣的應(yīng)用。

快速充放電

通過(guò)更換電解液，實(shí)現(xiàn)瞬間再次充電，這也是液流電池的特性。

創(chuàng)新的電荷載體

這里多說(shuō)一句：

bi-ION是nanoFlowcell？的液體能量載體。電解質(zhì)的功率密度與當(dāng)今鋰離子電池的功率密度相當(dāng)，但其能量密度是其5倍。bi-ION是用于環(huán)境兼容和可持續(xù)電驅(qū)動(dòng)的完美燃料。

bi-ION是對(duì)nanoFlowcell？系統(tǒng)的功率特性至關(guān)重要。通過(guò)多年的研究，該公司開(kāi)發(fā)特殊的電荷載體，使解液的功率和能量密度明顯高于目前市場(chǎng)上所有的液體電池。

高能量密度

該公司研發(fā)的電荷載體允許顯著更高的濃度，以前的電解質(zhì)在常規(guī)流動(dòng)池。與具有數(shù)千升容積的固定設(shè)備中的電解質(zhì)罐相比，僅需要常規(guī)汽車的罐容積來(lái)實(shí)現(xiàn)QUANTiNO 48VOLT的性能。在目前的發(fā)展?fàn)顟B(tài)下，使用bi-ION實(shí)現(xiàn)了600 Wh/l的能量密度。與大多數(shù)電動(dòng)車輛中使用的鋰離子電池相比，在bi-ION上運(yùn)行的nanoFlowcell？能夠提供足夠的能量，達(dá)到常規(guī)電動(dòng)車輛的5倍。

到底能否量產(chǎn)以及技術(shù)問(wèn)題

以上這些都只是趨于對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，下面則是根據(jù)概念車本身的優(yōu)勢(shì)所在

輪轂電機(jī)技術(shù)

QUANT 48Volt概念車在四個(gè)車輪中都配備了電動(dòng)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)車輪獨(dú)立進(jìn)行扭矩的輸出。這就相當(dāng)于不在需要差速器進(jìn)行調(diào)整車輪之間的扭矩。

長(zhǎng)續(xù)航里程

該公司解決了液流電池密度問(wèn)題，根據(jù)官方給出的續(xù)航里程，新車?yán)m(xù)航里程將超過(guò)1000km，這也是當(dāng)今公布的技術(shù)水平無(wú)法達(dá)到的長(zhǎng)續(xù)航。

強(qiáng)大的動(dòng)力系統(tǒng)

官方數(shù)據(jù)，新車最大功率762馬力，最高時(shí)速可以高達(dá)300km/h，0-100km/h加速時(shí)間2.4s。

如果說(shuō)缺點(diǎn)，筆者認(rèn)為最大的缺點(diǎn)還是技術(shù)問(wèn)題以及昂貴的價(jià)格。

雖然此款概念車的技術(shù)多么的超前，但還是做不到量產(chǎn)水平。僅從開(kāi)發(fā)資金的角度考慮，一輛車之前外媒對(duì)價(jià)格的判斷不會(huì)低于1000萬(wàn)RMB。

無(wú)法達(dá)到量產(chǎn)水平，即使擁有多強(qiáng)的技術(shù)儲(chǔ)備都將止步于概念。我們作為消費(fèi)者，不能沉浸于這些公司營(yíng)造出的美好概念中。縱觀如今的電動(dòng)汽車的技術(shù)，想做到如此之高的水平還是需要一定的時(shí)間。真正把合格的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，恐怕還是個(gè)未知。

寫(xiě)在最后

其實(shí)并不是吹捧QUANT 48Volt概念車的技術(shù)多么的超前，當(dāng)然這些都還只存在于理論值。電動(dòng)汽車確實(shí)是未來(lái)汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。無(wú)論政府還是企業(yè)的推廣力度有多大，我們消費(fèi)者只關(guān)心產(chǎn)品到底是否方便于日常生活。

買車，到底是為了什么？車的定義無(wú)非就是工具、道具、玩具。而市面上絕大多數(shù)電動(dòng)車被定義為工具，然而面臨充電樁等一系列的社會(huì)問(wèn)題無(wú)法得以緩解，可謂自己花錢(qián)找罪受。借用車圈里知名大V的一句話，你是為了充電而吃飯，還是為了吃飯而充電？

總之，電動(dòng)汽車到底是否環(huán)保，目前還存有一定的疑慮。這些我相信也絕不是大多數(shù)車主真正所關(guān)心的，而何時(shí)能車底解決充電問(wèn)題以及穩(wěn)定性問(wèn)題才是至關(guān)重要，否則一切都是“騙錢(qián)”。